KR102063219B1 - Chemical vapor infiltration device - Google Patents

Chemical vapor infiltration device Download PDF

Info

Publication number
KR102063219B1
KR102063219B1 KR1020170168584A KR20170168584A KR102063219B1 KR 102063219 B1 KR102063219 B1 KR 102063219B1 KR 1020170168584 A KR1020170168584 A KR 1020170168584A KR 20170168584 A KR20170168584 A KR 20170168584A KR 102063219 B1 KR102063219 B1 KR 102063219B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
preform
silicon carbide
seating
process gas
area
Prior art date
Application number
KR1020170168584A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20190068316A (en
Inventor
최균
Original Assignee
한국세라믹기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국세라믹기술원 filed Critical 한국세라믹기술원
Priority to KR1020170168584A priority Critical patent/KR102063219B1/en
Publication of KR20190068316A publication Critical patent/KR20190068316A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102063219B1 publication Critical patent/KR102063219B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/04Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C16/045Coating cavities or hollow spaces, e.g. interior of tubes; Infiltration of porous substrates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/32Carbides
    • C23C16/325Silicon carbide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • C23C16/4585Devices at or outside the perimeter of the substrate support, e.g. clamping rings, shrouds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예는 화학 기상 침착 장치에 관한 것으로 내부가 중공인 챔버 형상으로 형성되며, 하부에 공정 가스 주입구가 형성되고 상부에 공정 가스 배출구가 형성되는 챔버부와, 상기 챔버부의 내부를 소정 온도로 가열하는 발열부 및 상기 챔버부의 내부에 위치하여 상기 챔버부의 내부를 상부 공간과 하부 공간으로 분리하며 탄화규소 프리폼을 고정하며 상기 공정 가스 주입구로부터 유입되는 공정 가스가 상기 탄화규소 프리폼에 접촉되도록 하는 프리폼 고정부를 포함하며, 상기 프리폼 고정부는 하면에서 상부 방향으로 소정 깊이로 형성되며 안착 상면에 상기 탄화규소 프리폼의 상면이 접촉되어 고정되고 내측면과 상기 탄화규소 프리폼의 외측면 사이에 상기 공정 가스가 흐르는 공정 가스 경로가 형성되는 프리폼 안착홈 및 상기 프리폼 안착홈의 안착 상면에서 상부로 연장되는 가스 통과홀을 구비하는 고정 본체를 포함하는 화학 기상 침착 장치를 개시한다.One embodiment of the present invention relates to a chemical vapor deposition apparatus is formed in a chamber shape hollow inside, a process gas inlet is formed in the lower portion and a process gas outlet is formed in the upper portion, the interior of the chamber portion predetermined Located inside the heat generating unit and the chamber to be heated to a temperature to separate the inside of the chamber into an upper space and a lower space to fix the silicon carbide preform and to allow the process gas flowing from the process gas inlet to contact the silicon carbide preform. And a preform fixing part, wherein the preform fixing part is formed to a predetermined depth from a lower surface thereof, and the upper surface of the silicon carbide preform is fixed to a seating upper surface by contact with the inner surface and the outer surface of the silicon carbide preform. Preform seating groove and the preform in which a gas flow process gas path is formed It discloses a chemical vapor deposition apparatus comprising a fixed body provided with a gas through holes extending to the upper portion in the upper surface of the seating recess.

Description

화학 기상 침착 장치{Chemical vapor infiltration device}Chemical vapor deposition device

본 발명은 화학 기상 침착 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a chemical vapor deposition apparatus.

세라믹 복합 소재로는 일례로 탄화규소 섬유 강화 탄화규소 복합체(SiCf/SiC)가 알려져 있다. 상기 세라믹 복합 소재는 화학 기상 침착법(CVI: chemical vapor infiltration)과 같은 방법에 의하여 제조될 수 있다. 상기 화학 기상 침착법은 1000℃ 내외의 공정 온도에서 소스 가스를 탄화규소 섬유 시트가 적층된 탄화규소 프리폼의 사이로 공급하여 탄화규소 기지상(matrix phase)을 증착시켜 탄화규소 섬유 강화 탄화규소 복합체를 제조할 수 있다. 상기 화학 기상 침착법은 상대적으로 낮은 온도에서 공정이 진행되므로 고온에 의한 섬유의 손상을 최소화할 수 있다는 장점이 있다.As a ceramic composite material, for example, silicon carbide fiber reinforced silicon carbide composites (SiCf / SiC) are known. The ceramic composite material may be manufactured by a method such as chemical vapor infiltration (CVI). In the chemical vapor deposition method, the source gas is supplied between silicon carbide preforms on which silicon carbide fiber sheets are laminated at a process temperature of about 1000 ° C. to deposit a silicon carbide matrix phase to prepare a silicon carbide fiber reinforced silicon carbide composite. Can be. The chemical vapor deposition method has an advantage that the damage to the fiber due to the high temperature can be minimized because the process proceeds at a relatively low temperature.

그러나, 상기 화학 기상 침착법이 진행되는 화학 기상 침착 장치는 일반적으로 소스 가스가 탄화규소 프리폼의 하부면으로 도입된다. 따라서, 상기 탄화규소 복합체는 탄화규소 프리폼의 하부부터 탄화규소 기지상이 증착되기 시작하기 때문에, 상부에는 탄화규소 기지상이 치밀하게 증착되지 못하여 전체적으로 치밀도가 저하될 수 있다. However, in a chemical vapor deposition apparatus in which the chemical vapor deposition process proceeds, source gas is generally introduced into the lower surface of the silicon carbide preform. Therefore, since the silicon carbide matrix begins to be deposited from the lower portion of the silicon carbide preform, the silicon carbide matrix may not be densely deposited on the upper portion, thereby reducing the overall density.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 탄화규소 복합체의 치밀도를 향상시킬 수 있는 화학 기상 침착 장치를 제공하는데 있다.The problem to be solved of the present invention is to provide a chemical vapor deposition apparatus that can improve the density of the silicon carbide composite.

본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기상 침착 장치는 내부가 중공인 챔버 형상으로 형성되며, 하부에 공정 가스 주입구가 형성되고 상부에 공정 가스 배출구가 형성되는 챔버부와, 상기 챔버부의 내부를 소정 온도로 가열하는 발열부 및 상기 챔버부의 내부에 위치하여 상기 챔버부의 내부를 상부 공간과 하부 공간으로 분리하며 탄화규소 프리폼을 고정하며 상기 공정 가스 주입구로부터 유입되는 공정 가스가 상기 탄화규소 프리폼에 접촉되도록 하는 프리폼 고정부를 포함하며, 상기 프리폼 고정부는 하면에서 상부 방향으로 소정 깊이로 형성되며 안착 상면에 상기 탄화규소 프리폼의 상면이 접촉되어 고정되고 내측면과 상기 탄화규소 프리폼의 외측면 사이에 상기 공정 가스가 흐르는 공정 가스 경로가 형성되는 프리폼 안착홈 및 상기 프리폼 안착홈의 안착 상면에서 상부로 연장되는 가스 통과홀을 구비하는 고정 본체를 포함하는 것을 특징으로 한다.Chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention is formed in a chamber shape that is hollow inside, the process gas inlet is formed in the lower portion and the process gas outlet is formed in the upper portion, the inside of the chamber portion a predetermined temperature Located in the heating unit and the chamber portion to heat the furnace to separate the interior of the chamber portion into the upper space and the lower space to fix the silicon carbide preform and to make the process gas flowing from the process gas inlet contact the silicon carbide preform A preform fixing part, wherein the preform fixing part is formed to a predetermined depth from a lower surface thereof, and the upper surface of the silicon carbide preform is fixed in contact with an upper surface of the seating surface, and the process gas is formed between an inner surface and an outer surface of the silicon carbide preform. Preform seating groove and the preform seating process flow path is formed In the upper surface of the seat it is characterized in that it comprises a fixed body having a gas passage hole which extends to the upper portion.

또한, 상기 프리폼 고정부는 소정 길이를 갖는 바 형상으로 형성되며, 상기 프리폼 안착홈의 안착 상면 또는 내측면에 결합되고 하부 방향으로 연장되며 사이에 상기 탄화규소 프리폼이 위치하는 지지 바 및 상기 지지 바의 하부에 결합되며 상기 탄화규소 프리폼의 하면을 지지하여 상기 탄화규소 프리폼의 상면을 상기 프리폼 안착홈의 안착 상면에 접촉시키는 밀착 바를 포함할 수 있다.In addition, the preform fixing portion is formed in a bar shape having a predetermined length, coupled to the upper surface or the inner surface of the preform seating groove and extending in the downward direction between the support bar and the support bar, the silicon carbide preform is located between It may be coupled to a lower portion and may include an adhesion bar for supporting the lower surface of the silicon carbide preform to contact the upper surface of the silicon carbide preform to the seating upper surface of the preform mounting groove.

또한, 상기 밀착 바는 양측에 밀착 홀을 구비하며, 상기 지지 바는 상기 밀착 홀에 삽입되며 상기 밀착 바를 고정하는 고정수단을 포함할 수 있다.In addition, the close contact bar may include a close contact hole on both sides, and the support bar may include a fixing means inserted into the close contact hole and fixing the close contact bar.

또한, 상기 프리폼 안착홈은 상기 안착 상면의 면적이 상기 탄화규소 프리폼의 상면 면적과 같거나 크게 형성될 있다. 또한, 상기 프리폼 안착홈은 안착 상면의 면적이 안착 하면의 면적보다 작은 면적으로 형성되어 상기 공정 가스 경로가 하부에서 상부로 갈수록 수평면의 단면적이 감소하는 형상으로 형성될 수 있다.In addition, the preform seating groove may have an area of the seating upper surface equal to or larger than that of the silicon carbide preform. In addition, the preform seating groove may be formed in a shape in which the area of the seating upper surface is smaller than the area of the seating surface so that the cross-sectional area of the horizontal plane decreases from the bottom to the top of the process gas path.

또한, 상기 프리폼 안착홈은 안착 상면의 면적이 안착 하면의 면적과 동일하게 형성되어 하부와 상부의 수평면의 단면적이 동일한 형상으로 형성될 수 있다.In addition, the preform seating groove may have an area of the seating upper surface equal to that of the seating lower surface, so that the cross-sectional area of the horizontal plane of the lower and the upper surface may be the same.

또한, 상기 프리폼 안착홈은 안착 상면의 면적이 안착 하면의 면적보다 큰 면적으로 형성되어 상기 공정 가스 경로가 하부에서 상부로 갈수록 수평면의 단면적이 증가하는 형상으로 형성될 수 있다.In addition, the preform seating groove may be formed in a shape in which the area of the seating upper surface is larger than that of the seating surface so that the cross-sectional area of the horizontal plane increases from the bottom to the top of the process gas path.

또한, 상기 챔버는 상부 공간의 압력이 하부 공간의 압력보다 작을 수 있다.In addition, the chamber may have a pressure in the upper space less than that in the lower space.

본 발명의 화학 기상 침착 장치는 탄화규소 프리폼의 측부로 공정 가스를 유입시켜 치밀화를 진행시키므로 치밀하고 기계적 특성이 증가된 탄화규소 섬유 강화 탄화규소 복합체를 제조할 수 있는 효과가 있다.The chemical vapor deposition apparatus of the present invention has an effect of manufacturing a silicon carbide fiber-reinforced silicon carbide composite having increased densification and mechanical properties since the process gas is introduced into the side of the silicon carbide preform to proceed with densification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기상 침착 장치의 개략적인 단면도이다.
도 2는 도 1의 A-A에 대한 수평 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프리폼 고정부의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프리폼 고정부의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기상 침착 장치의 작용을 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 6은 도 5의 프리폼 안착홈을 포함하는 영역에 대한 부분 확대도이다.
1 is a schematic cross-sectional view of a chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a horizontal cross sectional view taken along AA of FIG. 1. FIG.
3 is a cross-sectional view of the preform fixing unit according to another embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of the preform fixing unit according to another embodiment of the present invention.
5 is a schematic cross-sectional view showing the operation of the chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a partially enlarged view of an area including the preform seating groove of FIG. 5.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기상 침착 장치에 대하여 설명한다. First, a chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기상 침착 장치(100)는, 도 1 및 도 2를 참조하면, 챔버부(110)와 발열부(120) 및 프리폼 고정부(130)를 포함하여 형성될 수 있다.Chemical vapor deposition apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, referring to Figures 1 and 2, it may be formed including a chamber 110, a heat generating unit 120 and a preform fixing unit 130. have.

상기 화학 기상 침착 장치(100)는 탄화규소 프리폼(10)을 프리폼 고정부(130)에 장착하고 탄화규소 프리폼(10)에 공정 가스를 공급하여 탄화규소 기지상을 증착시켜 탄화규소 섬유 강화 탄화규소 복합체(SiCf/SiC)(이하 "탄화규소 복합체"라 함)를 제조한다. 여기서 탄화규소 프리폼(10)은 소정 면적을 갖는 복수 개의 탄화규소 시트가 적층되어 형성된다. 상기 탄화규소 시트는 탄화규소 파이버가 격자 형상으로 직조되어 형성될 수 있다. 상기 탄화규소 시트는 원형상으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 탄화규소 시트는 사각형상, 오각형상, 육각형상 또는 팔각형상과 같은 다각형상으로 형성될 수 있다. 상기 탄화규소 프리폼(10)은 탄화규소 시트의 형상에 따라 원기둥 형상 또는 사각기둥 형상과 같은 다각기둥 형상으로 형성될 수 있다. The chemical vapor deposition apparatus 100 is a silicon carbide fiber reinforced silicon carbide composite by mounting the silicon carbide preform 10 to the preform fixing part 130 and supplying a process gas to the silicon carbide preform 10 to deposit a silicon carbide matrix (SiCf / SiC) (hereinafter referred to as "silicon carbide composite") is prepared. Here, the silicon carbide preform 10 is formed by stacking a plurality of silicon carbide sheets having a predetermined area. The silicon carbide sheet may be formed by weaving silicon carbide fibers into a lattice shape. The silicon carbide sheet may be formed in a circular shape. In addition, the silicon carbide sheet may be formed in a polygonal shape such as quadrangular shape, pentagonal shape, hexagonal shape or octagonal shape. The silicon carbide preform 10 may be formed in a polygonal column shape such as a cylindrical shape or a square pillar shape according to the shape of the silicon carbide sheet.

상기 공정 가스는 MTS(methyltrichlorosilane: CH3SiCl3) 및 수소 가스(H2)일 수 있다. 상기 공정 가스는 발열부(120)에 의하여 제공되는 열에 의하여 아래의 화학식과 같이 분해되면서 탄화규소 프리폼(10)의 내부에 탄화규소 기지상을 증착시킨다. 상기 공정 가스는 탄화규소 프리폼(10)의 내부에 탄화규소 기지상을 증착시켜 탄화규소 복합체를 형성한다.The process gas may be methyl trichlorosilane (CH 3 SiCl 3 ) and hydrogen gas (H 2 ). The process gas is decomposed by the heat provided by the heat generating unit 120 as shown in the following formula to deposit a silicon carbide matrix on the inside of the silicon carbide preform 10. The process gas deposits a silicon carbide matrix on the inside of the silicon carbide preform 10 to form a silicon carbide composite.

[화학식][Formula]

CH3SiCl3 + xH2 -> SiC + 3HCl + xH2 CH 3 SiCl 3 + xH 2- > SiC + 3HCl + xH 2

여기서, 상기 공정 가스에서 MTS는 예시에 해당하며, MTS 외에도 탄화규소를 제공할 수 있는 것이면 어떠한 재료도 사용될 수 있다.Herein, MTS in the process gas corresponds to an example, and any material may be used as long as it can provide silicon carbide in addition to MTS.

상기 챔버부(110)는 내부가 중공인 챔버로 형성되며, 대략 원통 형상 또는 직육면체 형상으로 형성될 수 있다. 상기 챔버부(110)는 내부 공간이 프리폼 고정부(130)에 의하여 상부 공간(110a)과 하부 공간(110b)으로 분리될 수 있다. 상기 챔버부(110)는 내부에 프리폼 고정부(130)를 수용하고 하부 공간(110b)으로 유입되는 공정 가스가 프리폼 고정부(130)를 통과하여 상부 공간(110a)으로 흐르도록 한다.The chamber part 110 is formed as a chamber having a hollow inside, and may be formed in a substantially cylindrical shape or a rectangular parallelepiped shape. The chamber 110 may have an inner space separated into an upper space 110a and a lower space 110b by the preform fixing part 130. The chamber part 110 accommodates the preform fixing part 130 therein and allows the process gas flowing into the lower space 110b to flow through the preform fixing part 130 to the upper space 110a.

상기 챔버부(110)는 내부식성이 있는 재질로 형성될 수 있다. 상기 챔버부(110)의 내부에서 공정 가스의 반응에 의하여 부식성이 큰 염화수소(3HCl)가 생성될 수 있다. 따라서, 상기 챔버부(110)는 내벽이 염화수소에 저항성 또는 내부식성이 큰 재료로 형성되거나, 또는 이러한 재료가 내벽에 코팅됨이 바람직하다. 또한, 상기 챔버부(110)는 공정 과정에 내부가 대략 900∼1100℃로 내부 온도가 유지되고, 5 ~ 20Torr로 내부 압력이 유지될 수 있다. 상기 챔버부(110)는 내부에 위치된 탄화규소 프리폼(10)이 열 또는 고온 분위기에서 공정 가스와 반응하여 탄화규소 복합체를 형성하도록 한다.The chamber part 110 may be formed of a material having corrosion resistance. Hydrogen chloride (3HCl) having high corrosiveness may be generated by the reaction of the process gas in the chamber 110. Therefore, the chamber part 110 is preferably formed of a material having a high resistance or corrosion resistance to hydrogen chloride, or the material is coated on the internal wall. In addition, the chamber 110 may be maintained at an internal temperature of approximately 900 to 1100 ° C. and at an internal pressure of 5 to 20 Torr during the process. The chamber 110 allows the silicon carbide preform 10 located therein to react with the process gas in a heat or high temperature atmosphere to form a silicon carbide composite.

상기 챔버부(110)는 공정 가스 주입구(111)와 공정 가스 배출구(113)를 구비하여 형성될 수 있다.The chamber 110 may be formed with a process gas inlet 111 and a process gas outlet 113.

상기 공정 가스 주입구(111)는 챔버부(110)의 하부에 형성되며, 바람직하게는 하부 중앙에 형성될 수 있다. 상기 공정 가스 주입구(111)는 챔버부(110)의 내부로 공정 가스를 주입하는 경로를 제공할 수 있다. 상기 공정 가스 주입구(111)를 통하여 주입된 공정 가스는 상부의 프리폼 고정부(130)에 고정된 탄화규소 프리폼(10)으로 흐른다. 상기 공정 가스 주입구(111)에는 별도의 공정 가스 주입관(112)이 연결될 수 있다.The process gas injection hole 111 may be formed at the lower portion of the chamber part 110, and preferably at the lower center. The process gas injection hole 111 may provide a path for injecting the process gas into the chamber 110. The process gas injected through the process gas inlet 111 flows to the silicon carbide preform 10 fixed to the upper preform fixing part 130. A separate process gas injection pipe 112 may be connected to the process gas injection hole 111.

상기 공정 가스 배출구(113)는 챔버부(110)의 상부에 형성되며, 바람직하게는 상부 중앙에 형성될 수 있다. 상기 공정 가스 배출구(113)는 챔버부(110)의 내부에서 반응에 사용되고 탄화규소 프리폼(10)을 통과한 공정 가스를 외부로 배출하는 경로를 제공할 수 있다. 상기 공정 가스 배출구(113)에는 별도의 공정 가스 배출관(114)이 연결될 수 있다.The process gas outlet 113 may be formed at an upper portion of the chamber unit 110, and may be preferably formed at an upper center thereof. The process gas outlet 113 may provide a path for discharging the process gas that is used for reaction in the chamber 110 and passed through the silicon carbide preform 10 to the outside. A separate process gas discharge pipe 114 may be connected to the process gas discharge port 113.

상기 발열부(120)는 챔버부(110)의 일측에 위치하여 챔버부(110)의 내부에 열을 공급할 수 있다. 상기 발열부(120)는 챔버부(110)의 양측과 전후측에 위치할 수 있다. 상기 발열부(120)는 챔버부(110)의 상측과 하측에도 위치할 수 있다. 상기 발열부(120)는 공정 중에 발생되는 염화수소에 의해 부식되거나 파손되지 않도록 챔버부(110)의 외측에 설치될 수 있다. 상기 발열부(120)는 대략 플레이트 형태의 발열 수단으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 발열부(120)는 평판 히터로 형성될 수 있다. 또한, 상기 발열부(120)는 챔버부(110)의 외측에 위치할 수 있는 사각형링 또는 원형링의 형상일 수 있다. 상기 발열 수단은 열선 또는 봉 형상의 히터를 포함할 수 있다. 상기 발열부(120)는 공정 과정에서 챔버부(110)의 내부를 대략 1300℃ 이하로 가열할 수 있다. 또한, 상기 발열부(120)는 챔버부(110)의 내부를 900 ∼ 1100℃로 가열할 수 있다. The heat generating part 120 may be located at one side of the chamber part 110 to supply heat to the inside of the chamber part 110. The heat generating unit 120 may be located at both sides and front and rear sides of the chamber unit 110. The heating unit 120 may also be located above and below the chamber unit 110. The heat generating part 120 may be installed outside the chamber part 110 so as not to be corroded or damaged by hydrogen chloride generated during the process. The heat generating unit 120 may be formed of a heat generating means in the form of a plate. For example, the heat generating unit 120 may be formed of a flat plate heater. In addition, the heat generating part 120 may have a shape of a rectangular ring or a circular ring that may be located outside the chamber part 110. The heat generating means may include a heater of a hot wire or rod shape. The heating part 120 may heat the inside of the chamber part 110 to about 1300 ° C. or less during the process. In addition, the heating unit 120 may heat the interior of the chamber unit 110 to 900 ~ 1100 ℃.

상기 프리폼 고정부(130)는 고정 본체(131)와 지지 바(135) 및 밀착 바(137)를 포함할 수 있다. 상기 프리폼 고정부(130)는 수직 방향을 기준으로 대략 챔버부(110)의 중간에 위치할 수 있다. 상기 프리폼 고정부(130)는 챔버부(110)의 내부 공간을 상부 공간(110a)과 하부 공간(110b)으로 분리한다. 상기 프리폼 고정부(130)는 탄화규소 프리폼(10)을 고정하여 챔버부(110)의 내부에 위치시킨다. 상기 프리폼 고정부(130)는 하부 공간(110b)으로 유입되는 공정 가스가 반응하면서 탄화규소 프리폼(10)을 통과하여 상부 공간(110a)으로 흐르도록 한다.The preform fixing part 130 may include a fixing body 131, a support bar 135, and an adhesion bar 137. The preform fixing part 130 may be positioned approximately in the middle of the chamber part 110 with respect to the vertical direction. The preform fixing part 130 separates the internal space of the chamber part 110 into an upper space 110a and a lower space 110b. The preform fixing part 130 fixes the silicon carbide preform 10 and places the inside of the chamber part 110. The preform fixing part 130 allows the process gas flowing into the lower space 110b to pass through the silicon carbide preform 10 and flow to the upper space 110a.

상기 고정 본체(131)는 소정 두께와 면적을 갖는 블록 형상이며, 수평 면적이 챔버부(110)의 내부 수평 면적에 대응되는 면적을 갖도록 형성될 수 있다. 상기 고정 본체(131)는 그래파이트 또는 카본과 같이 내부식성이 있는 재질로 형성될 수 있다. The fixed body 131 may have a block shape having a predetermined thickness and an area, and the horizontal area may be formed to have an area corresponding to an internal horizontal area of the chamber part 110. The fixed body 131 may be formed of a material having corrosion resistance such as graphite or carbon.

상기 고정 본체(131)는 프리폼 안착홈(132)과 가스 통과홀(133)을 포함할 수 있다.The fixed body 131 may include a preform seating groove 132 and a gas passage hole 133.

상기 프리폼 안착홈(132)은 고정 본체(131)의 하면에서 상부 방향으로 소정 깊이로 형성되며, 안착 상면(132a)의 면적이 안착 하면(132b)의 면적보다 작은 면적을 갖도록 형성된다. 여기서, 상기 안착 상면(132a)은 프리폼 안착홈(132)의 상부에 위치하는 면이며 탄화규소 프리폼(10)의 상면이 접촉되는 면을 의미하며, 안착 하면(132b)은 하부에 위치하며, 고정 본체(131)의 하면과 동일 평면을 이루는 면을 의미한다. 상기 프리폼 안착홈(132)은 상부로 갈수록 수평 단면적이 감소하는 형상으로 형성될 수 있다. 상기 프리폼 안착홈(132)은 안착 상면(132a)과 안착 하면(132b)이 탄화규소 프리폼(10)의 수평면에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 탄화규소 프리폼(10)이 사각기둥 형상으로 형성되는 경우에 프리폼 안착홈(132)의 안착 상면(132a)과 안착 하면(132b)은 사각 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 탄화규소 프리폼(10)이 원기둥 형상으로 형성되는 경우에 프리폼 안착홈(132)의 안착 상면(132a)과 안착 하면(132b)은 원 형상으로 형성될 수 있다.The preform seating groove 132 is formed to have a predetermined depth from the lower surface of the fixing body 131 to have a predetermined depth, and the area of the seating upper surface 132a is smaller than the area of the seating surface 132b. Here, the seating upper surface 132a is a surface located on the upper portion of the preform seating groove 132 and means a surface that the upper surface of the silicon carbide preform 10 is in contact with, and the seating surface 132b is located at the bottom and fixed It means the surface forming the same plane as the lower surface of the main body 131. The preform seating groove 132 may be formed in a shape in which the horizontal cross-sectional area decreases toward the top. The preform seating groove 132 may have a shape in which a seating upper surface 132a and a seating surface 132b correspond to a horizontal surface of the silicon carbide preform 10. For example, when the silicon carbide preform 10 is formed in a rectangular pillar shape, the seating upper surface 132a and the seating surface 132b of the preform seating groove 132 may be formed in a square shape. In addition, when the silicon carbide preform 10 is formed in a cylindrical shape, the seating upper surface 132a and the seating surface 132b of the preform seating groove 132 may be formed in a circular shape.

상기 프리폼 안착홈(132)은 안착 상면(132a)의 면적이 탄화규소 프리폼(10)의 수평 면적과 같거나 수평 면적보다 크도록 형성될 수 있다. 상기 프리폼 안착홈(132)은 깊이가 탄화규소 프리폼(10)의 두께와 같거나 크도록 형성될 수 있다. The preform seating groove 132 may be formed such that an area of the seating upper surface 132a is equal to or greater than a horizontal area of the silicon carbide preform 10. The preform seating groove 132 may be formed so that the depth is equal to or greater than the thickness of the silicon carbide preform 10.

상기 프리폼 안착홈(132)은 내부에 탄화규소 프리폼(10)을 수용하여 안착시킨다. 또한, 상기 프리폼 안착홈(132)은 내측면과 탄화규소 프리폼(10)의 외측면 사이에 공정 가스가 흐르는 공정 가스 경로(132c)를 형성할 수 있다. 상기 공정 가스 경로(132c)는 하부에서 상부로 갈수록 수평면의 단면적이 감소하는 형상으로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 공정 가스 경로(132c)는 하부로부터 유입되는 공정 가스가 탄화규소 프리폼(10)의 측면으로부터 내부로 유입되도록 한다.The preform seating groove 132 receives and seats the silicon carbide preform 10 therein. In addition, the preform seating groove 132 may form a process gas path 132c through which a process gas flows between an inner surface and an outer surface of the silicon carbide preform 10. The process gas path 132c may be formed in a shape in which the cross-sectional area of the horizontal plane decreases from the bottom to the top. Therefore, the process gas path 132c allows the process gas introduced from the lower side to flow in from the side of the silicon carbide preform 10.

상기 가스 통과홀(133)은 프리폼 안착홈(132)의 안착 상면(132a)에서 상부로 연장되어 고정 본체(131)의 상면으로 관통되도록 형성될 수 있다. 상기 가스 통과홀(133)은 평면 형상이 탄화규소 프리폼(10)의 수평면 형상에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 탄화규소 프리폼(10)의 수평면 형상이 원 형상 또는 사각 형상인 경우에 가스 통과홀(133)의 수평면 형상도 원 형상 또는 사각 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 가스 통과홀(133)은 탄화규소 프리폼(10)의 수평면의 면적보다 작은 수평면의 면적을 갖도록 형성될 수 있다. 상기 가스 통과홀(133)은 탄화규소 프리폼(10)을 통과한 공정 가스가 공정 챔버의 상부 공간(110a)으로 유입되도록 한다.The gas passage hole 133 may extend upward from the seating upper surface 132a of the preform seating groove 132 to penetrate the upper surface of the fixed body 131. The gas through hole 133 may have a planar shape corresponding to a horizontal plane of the silicon carbide preform 10. For example, when the horizontal surface shape of the silicon carbide preform 10 is a circular shape or a square shape, the horizontal surface shape of the gas passage hole 133 may also be formed in a circular shape or a square shape. In addition, the gas passage hole 133 may be formed to have an area of the horizontal plane smaller than the area of the horizontal plane of the silicon carbide preform 10. The gas passage hole 133 allows the process gas passed through the silicon carbide preform 10 to flow into the upper space 110a of the process chamber.

상기 가스 통과홀(133)은 탄화규소 프리폼(10)에 의하여 차폐되므로 챔버부(110)의 하부 공간(110b)은 상부 공간(110a)보다 압력이 높게 된다. 상기 공정 가스는 탄화규소 프리폼(10)을 통과하는데 필요한 압력에 도달할 때까지 하부 공간(110b)의 압력을 증가시킨다. 따라서, 상기 챔버부(110)의 하부 공간(110b)은 상부 공간(110a)에 비하여 압력이 증가된다. 상기 공정 가스는 탄화규소 프리폼(10)의 내부로 보다 높은 압력으로 유입되므로 탄화규소 프리폼(10)의 내부를 더욱 치밀화시킬 수 있다.Since the gas passage hole 133 is shielded by the silicon carbide preform 10, the lower space 110b of the chamber 110 has a higher pressure than the upper space 110a. The process gas increases the pressure in the lower space 110b until the pressure required to pass through the silicon carbide preform 10 is reached. Therefore, the pressure of the lower space 110b of the chamber 110 is increased compared to the upper space 110a. Since the process gas is introduced into the silicon carbide preform 10 at a higher pressure, the inside of the silicon carbide preform 10 may be further densified.

상기 지지 바(135)는 소정 길이를 갖는 바 형상으로 형성되며, 프리폼 안착홈(132)에 결합된다. 상기 지지 바(135)는 상단부가 프리폼 안착홈(132)의 안착 상면(132a) 또는 내측면에 결합되고 하부 방향으로 연장되도록 형성될 수 있다. 상기 지지 바(135)는 하단부가 고정 본체(131)의 하부에 위치하도록 고정 본체(131)의 하부로 돌출되어 형성될 수 있다. 상기 지지 바(135)는 적어도 3개로 형성되며, 프리폼 안착홈(132)의 둘레를 따라 소정 간격으로 이격되어 설치될 수 있다. The support bar 135 is formed in a bar shape having a predetermined length and is coupled to the preform seating groove 132. The support bar 135 may be formed such that an upper end thereof is coupled to a seating upper surface 132a or an inner surface of the preform seating groove 132 and extends in a lower direction. The support bar 135 may be formed to protrude to the lower portion of the fixed body 131 so that the lower end is located below the fixed body 131. The support bars 135 may be formed in at least three, and may be spaced apart at predetermined intervals along the circumference of the preform seating groove 132.

상기 지지 바(135)는 하단부에 고정 수단(136)을 더 포함할 수 있다. 상기 고정 수단(136)은 지지 바(135)의 하단부에 형성되는 나사와 나사에 결합되는 너트를 포함할 수 있다. 상기 고정 수단(136)은 밀착 바(137)를 소정 높이에 고정시킬 수 있다. 상기 고정 수단(136)은 탄화규소 프리폼(10)의 상면이 프리폼 안착홈(132)의 안착 상면(132a)에 접촉되도록 밀착 바(137)를 고정할 수 있다 The support bar 135 may further include a fixing means 136 at the lower end. The fixing means 136 may include a screw formed on the lower end of the support bar 135 and a nut coupled to the screw. The fixing means 136 may fix the adhesion bar 137 at a predetermined height. The fixing means 136 may fix the close bar 137 such that the upper surface of the silicon carbide preform 10 contacts the seating upper surface 132a of the preform seating groove 132.

상기 밀착 바(137)는 바 형상으로 형성되며, 탄화규소 프리폼(10)의 길이 또는 폭보다 넓은 길이로 형성될 수 있다. 상기 밀착 바(137)는 양측에 밀착 홀(137a)을 구비할 수 있다. 상기 밀착 바(137)는 밀착 홀(137a)에 지지 바(135)가 삽입되면서 지지 바(135)와 결합될 수 있다. 한편, 상기 밀착 바(137)는 전체가 링 형상으로 형성될 수 있다. 상기 밀착 바(137)는 지지 바(135)의 하부에 결합되며, 탄화규소 프리폼(10)의 하면과 접촉하면서 탄화 규소 프리폼(10)의 하면을 지지한다. 상기 밀착 바(137)는 탄화규소 프리폼(10)의 상면이 프리폼 안착홈(132)의 안착 상면(132a)에 접촉되도록 지지한다.The close contact bar 137 may be formed in a bar shape and may have a length wider than the length or width of the silicon carbide preform 10. The adhesion bar 137 may be provided with adhesion holes 137a at both sides. The contact bar 137 may be coupled to the support bar 135 while the support bar 135 is inserted into the contact hole 137a. On the other hand, the contact bar 137 may be formed in a ring shape as a whole. The close contact bar 137 is coupled to the lower portion of the support bar 135 and supports the lower surface of the silicon carbide preform 10 while contacting the lower surface of the silicon carbide preform 10. The close contact bar 137 supports the upper surface of the silicon carbide preform 10 to contact the seating upper surface 132a of the preform seating groove 132.

다음은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프리폼 고정부에 대하여 설명한다. Next, a preform fixing unit according to another embodiment of the present invention will be described.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프리폼 고정부의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of the preform fixing unit according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 실시예에 따른 프리폼 고정부(230)는, 도 3을 참조하면, 고정 본체(231)와 지지 바(135) 및 밀착 바(137)를 포함할 수 있다. The preform fixing part 230 according to another embodiment of the present invention, referring to FIG. 3, may include a fixing body 231, a support bar 135, and an adhesion bar 137.

상기 프리폼 고정부(230)는 도 1 및 도 2의 실시예에 따른 프리폼 고정부(130)와 대비하여 고정 본체(231)가 다르게 형성된다. 따라서 이하에서 상기 프리폼 고정부(230)는 고정 본체(231)를 중심으로 설명한다. 또한, 상기 프리폼 고정부(230)는 도 1 및 도 2의 실시예에 따른 프리폼 고정부(130)와 동일 또는 유사한 부분에 대하여 동일한 도면 부호를 사용하며, 여기서 상세한 설명을 생략한다.The preform fixing part 230 has a fixed main body 231 differently from the preform fixing part 130 according to the embodiment of FIGS. 1 and 2. Therefore, hereinafter, the preform fixing part 230 will be described based on the fixing body 231. In addition, the preform fixing part 230 uses the same reference numerals for the same or similar parts as the preform fixing part 130 according to the embodiment of FIGS. 1 and 2, and a detailed description thereof will be omitted.

상기 고정 본체(231)는 프리폼 안착홈(232)과 가스 통과홀(133)을 포함할 수 있다.The fixed body 231 may include a preform mounting groove 232 and a gas passage hole 133.

상기 프리폼 안착홈(232)은 안착 상면(232a)의 면적이 안착 하면(232b)의 면적과 동일하도록 형성될 수 있다. 상기 프리폼 안착홈(232)은 상부와 하부가 동일한 형상으로 형성될 수 있다. 상기 프리폼 안착홈(232)은 안착 상면(232a)과 안착 하면(232b)이 탄화규소 프리폼(10)의 수평면에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 탄화규소 프리폼(10)이 사각기둥 형상으로 형성되는 경우에 프리폼 안착홈(232)의 안착 상면(232a)과 안착 하면(232b)은 사각 형상으로 형성될 수 있다. 상기 프리폼 안착홈(232)은 안착 상면(232a)의 면적이 탄화규소 프리폼(10)의 수평 면적보다 크도록 형성될 수 있다. The preform seating groove 232 may be formed such that the area of the seating upper surface 232a is the same as that of the seating surface 232b. The preform seating groove 232 may be formed in the same shape as the top and bottom. The preform seating groove 232 may have a shape in which a seating top surface 232a and a seating surface 232b correspond to a horizontal surface of the silicon carbide preform 10. For example, when the silicon carbide preform 10 is formed in a rectangular pillar shape, the seating upper surface 232a and the seating surface 232b of the preform seating groove 232 may be formed in a square shape. The preform mounting groove 232 may be formed such that an area of the mounting upper surface 232a is larger than a horizontal area of the silicon carbide preform 10.

상기 프리폼 안착홈(232)은 내측면과 탄화규소 프리폼(10)의 외측면 사이에 공정 가스가 흐르는 공정 가스 경로(232c)를 형성할 수 있다. 상기 공정 가스 경로(232c)는 하부와 상부의 수평면의 단면적이 동일하도록 형성될 수 있다. 따라서, 상기 공정 가스 경로(232c)는 하부로부터 유입되는 공정 가스가 탄화규소 프리폼(10)의 측면으로부터 내부로 유입되도록 한다.The preform seating recess 232 may form a process gas path 232c between the inner surface and the outer surface of the silicon carbide preform 10. The process gas path 232c may be formed to have the same cross-sectional area of the horizontal plane of the lower part and the upper part. Therefore, the process gas path 232c allows the process gas introduced from the lower side to flow in from the side of the silicon carbide preform 10.

다음은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 프리폼 고정부에 대하여 설명한다. Next, a preform fixing unit according to another embodiment of the present invention will be described.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 프리폼 고정부의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of the preform fixing unit according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 프리폼 고정부(330)는, 도 4를 참조하면, 고정 본체(331)와 지지 바(135) 및 밀착 바(137)를 포함할 수 있다. Preform fixing part 330 according to another embodiment of the present invention, referring to Figure 4, may include a fixing body 331, the support bar 135 and the adhesion bar 137.

상기 프리폼 고정부(330)는 도 1 및 도 2의 실시예에 따른 프리폼 고정부(130)와 대비하여 고정 본체(331)의 일부가 다르게 형성된다. 따라서 이하에서 상기 프리폼 고정부(330)는 고정 본체(331)를 중심으로 설명한다. 또한, 상기 프리폼 고정부(330)는 도 1 및 도 2의 실시예에 따른 프리폼 고정부(130)와 동일 또는 유사한 부분에 대하여 동일한 도면 부호를 사용하며, 여기서 상세한 설명을 생략한다.The preform fixing part 330 has a part of the fixing body 331 differently from the preform fixing part 130 according to the embodiment of FIGS. 1 and 2. Therefore, hereinafter, the preform fixing part 330 will be described based on the fixing body 331. In addition, the preform fixing part 330 uses the same reference numerals for the same or similar parts as the preform fixing part 130 according to the embodiment of FIGS. 1 and 2, and a detailed description thereof will be omitted.

상기 고정 본체(331)는 프리폼 안착홈(332)과 가스 통과홀(133)을 포함할 수 있다.The fixed body 331 may include a preform mounting groove 332 and a gas passage hole 133.

상기 프리폼 안착홈(332)은 안착 상면(332a)의 면적이 안착 하면(332b)의 면적보다 크게 형성될 수 있다. 상기 프리폼 안착홈(332)은 상부로 갈수록 수평 단면적이 증가하는 형상으로 형성될 수 있다. 상기 프리폼 안착홈(332)은 안착 하면(332b)의 면적이 탄화규소 프리폼(10)의 수평 면적보다 크도록 형성될 수 있다. The preform seating groove 332 may have an area larger than that of the seating bottom surface 332b. The preform seating groove 332 may be formed in a shape in which the horizontal cross-sectional area increases toward the top. The preform mounting groove 332 may be formed such that an area of the mounting bottom surface 332b is larger than a horizontal area of the silicon carbide preform 10.

상기 프리폼 안착홈(332)은 내측면과 탄화규소 프리폼(10)의 외측면 사이에 공정 가스가 흐르는 공정 가스 경로(332c)를 형성할 수 있다. 상기 공정 가스 경로(332c)는 하부에서 상부로 갈수록 수평면의 단면적이 증가하는 형상으로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 공정 가스 경로(332c)는 하부로부터 유입되는 공정 가스가 탄화규소 프리폼(10)의 측면으로부터 내부로 유입되도록 한다.The preform seating groove 332 may form a process gas path 332c between the inner surface and the outer surface of the silicon carbide preform 10. The process gas path 332c may be formed in a shape in which a cross-sectional area of a horizontal plane increases from bottom to top. Accordingly, the process gas path 332c allows the process gas introduced from the lower side to flow in from the side of the silicon carbide preform 10.

다음은 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기상 침착 장치의 작용에 대하여 설명한다.The following describes the operation of the chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기상 침착 장치의 작용을 나타내는 개략적인 단면도이다. 도 6은 도 5의 프리폼 안착홈을 포함하는 영역에 대한 부분 확대도이다.5 is a schematic cross-sectional view showing the operation of the chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 6 is a partially enlarged view of an area including the preform seating groove of FIG. 5.

먼저, 도 5와 도 6을 참조하면, 상기 탄화규소 프리폼(10)은 고정 본체(131)의 프리폼 안착홈(132)에 삽입되어 위치한다. 이때, 상기 탄화규소 프리폼(10)은 지지 바(135) 사이에 위치한다. 상기 밀착 바(137)는 양측에 형성된 밀착 홀(137a)이 지지 바(135)의 하측으로 결합되면서 지지 바(135)의 상부로 이동한다. 상기 밀착 바(137)는 탄화규소 프리폼(10)의 하면과 접촉하여 탄화규소 프리폼(10)을 상부로 이송시킨다. 이때, 상기 밀착 바(137)는 탄화규소의 상면이 프리폼 안착홈(132)의 안착 상면(132a)과 접촉되도록 한다. 상기 지지 바(135)의 고정 수단(136)이 밀착 바(137)의 위치를 고정한다. First, referring to FIGS. 5 and 6, the silicon carbide preform 10 is inserted into and positioned in the preform seating groove 132 of the fixed body 131. In this case, the silicon carbide preform 10 is positioned between the support bars 135. The close contact bar 137 moves to an upper portion of the support bar 135 while the close contact holes 137a formed at both sides thereof are coupled to the lower side of the support bar 135. The close contact bar 137 contacts the lower surface of the silicon carbide preform 10 to transfer the silicon carbide preform 10 to the upper portion. At this time, the close contact bar 137 allows the upper surface of the silicon carbide to contact the seating upper surface 132a of the preform seating groove 132. The fixing means 136 of the support bar 135 fixes the position of the contact bar 137.

상기 발열부(120)는 챔버부(110)의 내부를 대략 1,000℃이하로 가열한다. 상기 챔버부(110)의 공정가스 주입구를 통하여 공정 가스를 공급한다. 상기 공정 가스는 챔버부(110)의 하부 공간(110b)으로 유입되며, 공정 가스 유로로 유입된다. 상기 공정 가스는 탄화규소 프리폼(10)의 측부를 통하여 탄화규소 프리폼(10)의 내부로 유입된다. 상기 탄화규소 프리폼(10)은 탄화규소 시트가 적층되어 형성되므로, 공정 가스는 하면에서 내부로 유입되는 것보다 측면에서 내부로 유입되는 것이 용이하다. 또한, 상기 공정 가스 경로(132c)는 하부에서 상부로 갈수록 수평면의 단면적이 감소하는 형상으로 형성되므로, 탄화규소 프리폼(10)은 측부의 하부로부터 순차적으로 공정 가스가 유입될 수 있다. 또한, 상기 탄화규소 프리폼(10)은 측부의 높이 방향을 기준으로 각각의 높이에서 탄화규소가 침착되므로 높이에 관계없이 탄화규소가 균일하게 침착될 수 있다. 상기 공정 가스는 열에 의하여 분해되면서 탄화규소 프리폼(10)의 내부에 탄화규소를 침착시킨다. 상기 탄화규소 프리폼(10)은 측부로부터 탄화규소가 침착되어 치밀화될 수 있다. 또한 상기 탄화규소 프리폼(10)은 측부의 높이 방향을 기준으로 각각의 높이에서 탄화규소가 침착되므로 높이에 관계없이 탄화규소가 균일하게 침착될 수 있다. 또한, 상기 탄화규소 프리폼(10)은 프리폼 안착홈(132)의 안착 상면(132a)에 접촉되면서 가스 통과홀(133)을 차폐하므로 공정 가스가 가스 통과홀(133)을 용이하게 빠져나가지 못한다. 따라서, 상기 챔버부(110)는 상부 공간(110a)의 압력이 하부 공간(110b)의 압력보다 낮게 된다. 또한, 상기 공정 가스는 상대적으로 높은 압력으로 탄화규소 프리폼(10)의 내부로 유입되므로 탄화규소 프리폼(10)의 내부를 더욱 치밀화시킬 수 있다.The heat generating part 120 heats the inside of the chamber part 110 to about 1,000 ° C. or less. Process gas is supplied through the process gas inlet of the chamber 110. The process gas flows into the lower space 110b of the chamber 110 and flows into the process gas flow path. The process gas is introduced into the silicon carbide preform 10 through the side of the silicon carbide preform 10. Since the silicon carbide preform 10 is formed by stacking silicon carbide sheets, the process gas is more easily introduced into the inside from the side than from the bottom surface. In addition, since the cross-sectional area of the horizontal plane decreases from the bottom to the top of the process gas path 132c, the silicon carbide preform 10 may sequentially receive the process gas from the lower side of the side part. In addition, since the silicon carbide preform 10 is deposited at each height relative to the height direction of the side portion, silicon carbide may be uniformly deposited regardless of the height. The process gas decomposes by heat and deposits silicon carbide inside the silicon carbide preform 10. The silicon carbide preform 10 may be densified by depositing silicon carbide from the side. In addition, since the silicon carbide preform 10 is deposited at each height relative to the height direction of the side portion, silicon carbide can be uniformly deposited regardless of the height. In addition, since the silicon carbide preform 10 contacts the seating upper surface 132a of the preform seating groove 132 and shields the gas passage hole 133, the process gas does not easily exit the gas passage hole 133. Therefore, the pressure of the upper space 110a of the chamber 110 is lower than that of the lower space 110b. In addition, since the process gas is introduced into the silicon carbide preform 10 at a relatively high pressure, the inside of the silicon carbide preform 10 may be further densified.

한편, 상기 탄화규소 프리폼(10)은 프리폼 안착홈(132)의 형상에 따라 탄화규소가 침착되는 높이가 다를 수 있다. 예를 들면, 상기 프리폼 안착홈(132)이 도 3과 같이 형성되는 경우에 탄화규소 프리폼(10)의 측부에서 동시에 치밀화될 수 있으며, 도 4와 같이 형성되는 경우에 탄화규소 프리폼(10)의 측부 상부부터 치밀화될 수 있다. Meanwhile, the silicon carbide preform 10 may have a different height at which silicon carbide is deposited depending on the shape of the preform seating groove 132. For example, when the preform seating groove 132 is formed as shown in FIG. 3, the preform seating groove 132 may be simultaneously densified at the side of the silicon carbide preform 10, and when the preform seating groove 132 is formed as shown in FIG. 4. It can be densified from the top of the side.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 화학 기상 침착 장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is only one embodiment for carrying out the chemical vapor deposition apparatus according to the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, and as claimed in the following claims, the gist of the present invention Without departing from the technical spirit of the present invention to the extent that any person of ordinary skill in the art to which the present invention pertains various modifications can be made.

10: 탄화 규소 프리폼
100; 화학 기상 침착 장치
110; 챔버부 111: 공정 가스 주입구
113: 공정 가스 배출구 120; 발열부
130, 230, 330: 프리폼 고정부
131, 231, 331: 고정 본체
132, 232, 332: 프리폼 안착홈
133: 가스 통과홀 135: 지지 바
137: 밀착 바
10: silicon carbide preform
100; Chemical vapor deposition apparatus
110; Chamber 111: process gas inlet
113: process gas outlet 120; Fever
130, 230, 330: preform fixture
131, 231, 331: fixed body
132, 232, 332: preform seating groove
133: gas passage hole 135: support bar
137: sticky bar

Claims (8)

내부가 중공인 챔버 형상으로 형성되며, 하부에 공정 가스 주입구가 형성되고 상부에 공정 가스 배출구가 형성되는 챔버부와,
상기 챔버부의 내부를 소정 온도로 가열하는 발열부 및
상기 챔버부의 내부에 위치하여 상기 챔버부의 내부를 상부 공간과 하부 공간으로 분리하며 탄화규소 프리폼을 고정하며 상기 공정 가스 주입구로부터 유입되는 공정 가스가 상기 탄화규소 프리폼에 접촉되도록 하는 프리폼 고정부를 포함하며,
상기 프리폼 고정부는
하면에서 상부 방향으로 소정 깊이로 형성되며 안착 상면에 상기 탄화규소 프리폼의 상면이 접촉되어 고정되고 내측면과 상기 탄화규소 프리폼의 외측면 사이에 상기 공정 가스가 흐르는 공정 가스 경로가 형성되는 프리폼 안착홈 및 상기 프리폼 안착홈의 안착 상면에서 상부로 연장되는 가스 통과홀을 구비하는 고정 본체를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 기상 침착 장치.
A chamber portion having a hollow interior, a process gas inlet formed at a lower portion thereof, and a process gas outlet formed at an upper portion thereof;
A heating unit for heating the inside of the chamber to a predetermined temperature;
Located inside the chamber portion to separate the interior of the chamber portion into the upper space and the lower space, and secures the silicon carbide preform, and includes a preform fixing portion to allow the process gas flowing from the process gas inlet contact the silicon carbide preform; ,
The preform fixing part
A preform seating groove is formed at a predetermined depth from a lower surface to a predetermined depth, and the upper surface of the silicon carbide preform is fixed by contact with a seating upper surface, and a process gas path is formed between an inner surface and an outer surface of the silicon carbide preform. And a fixed body having a gas passage hole extending upward from a seating upper surface of the preform seating groove.
제 1 항에 있어서,
상기 프리폼 고정부는
소정 길이를 갖는 바 형상으로 형성되며, 상기 프리폼 안착홈의 안착 상면 또는 내측면에 결합되고 하부 방향으로 연장되며 사이에 상기 탄화규소 프리폼이 위치하는 지지 바 및
상기 지지 바의 하부에 결합되며 상기 탄화규소 프리폼의 하면을 지지하여 상기 탄화규소 프리폼의 상면을 상기 프리폼 안착홈의 안착 상면에 접촉시키는 밀착 바를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 기상 침착 장치.
The method of claim 1,
The preform fixing part
It is formed in a bar shape having a predetermined length, coupled to the seating upper surface or the inner surface of the preform seating groove and extends in the downward direction between the support bar in which the silicon carbide preform is located;
And a close contact bar coupled to a lower portion of the support bar and supporting a lower surface of the silicon carbide preform to contact the upper surface of the silicon carbide preform to a seating upper surface of the preform seating groove.
제 2 항에 있어서,
상기 밀착 바는 양측에 밀착 홀을 구비하며,
상기 지지 바는 상기 밀착 홀에 삽입되며 상기 밀착 바를 고정하는 고정수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 화학 기상 침착 장치.
The method of claim 2,
The contact bar is provided with contact holes on both sides,
The support bar is inserted into the close contact hole and the chemical vapor deposition apparatus characterized in that it comprises a fixing means for fixing the close bar.
제 1 항에 있어서,
상기 프리폼 안착홈은 상기 안착 상면의 면적이 상기 탄화규소 프리폼의 상면 면적과 같거나 크도록 형성되는 특징으로 하는 화학 기상 침착 장치.
The method of claim 1,
And the preform seating groove is formed such that an area of the seating top surface is equal to or larger than an area of the top surface of the silicon carbide preform.
제 4 항에 있어서,
상기 프리폼 안착홈은 안착 상면의 면적이 안착 하면의 면적보다 작은 면적으로 형성되어 상기 공정 가스 경로가 하부에서 상부로 갈수록 수평면의 단면적이 감소하는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 화학 기상 침착 장치.
The method of claim 4, wherein
The preform seating groove is formed in an area of the seating upper surface is smaller than the area of the seating surface is formed, the chemical vapor deposition apparatus characterized in that the process gas path is formed in a shape that the cross-sectional area of the horizontal plane is reduced from the bottom to the top.
제 4 항에 있어서,
상기 프리폼 안착홈은 안착 상면의 면적이 안착 하면의 면적과 동일하게 형성되어 하부와 상부의 수평면의 단면적이 동일한 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 화학 기상 침착 장치.
The method of claim 4, wherein
The preform seating groove is chemical vapor deposition apparatus, characterized in that the area of the seating upper surface is formed to be the same as the area of the seating surface is formed in the same cross-sectional area of the horizontal plane of the lower and upper.
제 4 항에 있어서,
상기 프리폼 안착홈은 안착 상면의 면적이 안착 하면의 면적보다 큰 면적으로 형성되어 상기 공정 가스 경로가 하부에서 상부로 갈수록 수평면의 단면적이 증가하는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 화학 기상 침착 장치.
The method of claim 4, wherein
The preform seating groove is formed in a larger area than the seating surface area of the seating surface is formed, the chemical vapor deposition apparatus characterized in that the process gas path is formed in a shape that the cross-sectional area of the horizontal plane increases from the bottom to the top.
제 1 항에 있어서,
상기 챔버는 상부 공간의 압력이 하부 공간의 압력보다 작은 것을 특징으로 하는 화학 기상 침착 장치.
The method of claim 1,
And said chamber has a pressure in the upper space less than a pressure in the lower space.
KR1020170168584A 2017-12-08 2017-12-08 Chemical vapor infiltration device KR102063219B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170168584A KR102063219B1 (en) 2017-12-08 2017-12-08 Chemical vapor infiltration device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170168584A KR102063219B1 (en) 2017-12-08 2017-12-08 Chemical vapor infiltration device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190068316A KR20190068316A (en) 2019-06-18
KR102063219B1 true KR102063219B1 (en) 2020-01-07

Family

ID=67103134

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170168584A KR102063219B1 (en) 2017-12-08 2017-12-08 Chemical vapor infiltration device

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102063219B1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002211984A (en) 2001-01-16 2002-07-31 National Institute For Materials Science METHOD FOR PRODUCING SiC OR C FIBER/SiC COMPOSITE MATERIAL

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0672070B2 (en) * 1991-07-25 1994-09-14 住友電気工業株式会社 High-density fiber-reinforced composite material manufacturing apparatus and manufacturing method
KR100198154B1 (en) * 1996-10-29 1999-06-15 추호석 A thermal gradient cvd for manufacturing c/c composite, and device thereof
KR101787065B1 (en) * 2015-11-02 2017-10-18 한국세라믹기술원 Chemical vapor infiltration device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002211984A (en) 2001-01-16 2002-07-31 National Institute For Materials Science METHOD FOR PRODUCING SiC OR C FIBER/SiC COMPOSITE MATERIAL

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190068316A (en) 2019-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100892123B1 (en) Poly silicon deposition device
KR100688836B1 (en) Catalyst ehhanced chemical vapor depostion apparatus
EP3109342B1 (en) Method for producing heat-resistant composite material
KR101623458B1 (en) Systems and methods for distributing gas in a chemical vapor deposition reactor
CN101338414A (en) Thermal batch reactor with removable susceptors
JP2011140716A (en) Process and apparatus for continuous coating of fibrous material
CN115151679B (en) Gas phase infiltration consolidation process
US11746415B2 (en) Method for applying a carbon layer to a substrate comprising introducing a process gas into a deposition chamber via a gas inlet and gas activation element
KR102063219B1 (en) Chemical vapor infiltration device
KR101787065B1 (en) Chemical vapor infiltration device
KR102063220B1 (en) Chemical vapor infiltration device
KR100921210B1 (en) Poly silicon deposition device
KR20100052829A (en) Shadow frame for plasma enhanced chemical vapor deposition apparatus
TW201005120A (en) Thermal grandient enhanced chemical vapour deposition (TGE-CVD)
KR101589965B1 (en) Apparatus for densifying c/c composite material
KR102024217B1 (en) Chemical vapor infiltration device
TWI527757B (en) Process for deposition of polycrystalline silicon
JP7116239B2 (en) Ceramic shower head and chemical vapor deposition apparatus equipped with the same
WO2016016094A1 (en) Element for injecting fuel into a regenerator of a fluid catalytic cracking unit
KR20240060395A (en) Apparatus for chemical vapor deposition and method for deposition using the same
KR102612252B1 (en) A DEVICE CAPABLE OF CONTROLLING the protrusion IN SILICA SOOT USING A PRELIMINARY BURNER
KR101033165B1 (en) Poly silicon deposition device
US10689753B1 (en) System having a cooling element for densifying a substrate
KR101876522B1 (en) Substrate shuttle device, vapor deposition apparatus including the same and method of fabricating the same
JPS62136810A (en) Treater

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant